Question

1．小王作“测定小灯泡的电功率”实验，现有若干节蓄电池（每节电压2V），待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干，其中待测小灯上只有所标“0.25A”（额定功率在0.5瓦～1.5瓦之间）字样清晰可见．他正确串联实验器材，然后，将滑动变阻器的滑片移至一端，然后，将电压表并联在电路中，闭合电键后，发现小灯泡发出昏暗的光，他移动变阻器的滑片移到另一端，小灯不发光．
①出现上述实验想象的原因是：
（a）电源电压太小
（b）S闭合前滑片在阻值最小处
②小王找到原因后，仍使用原来的小灯泡并适当调整实验器材，重新正确进行实验，闭合电键，移动滑动变阻器的滑片至小灯小灯正常发光时．变阻器进入电路的电阻恰好为最大阻值的一半，但此时无法从电压表V上精确读出额定电压，他在电路中再连接一个电压表V′，小灯正常发光时，记下了此时电压表V′和电流表的示数并相乘，得到的电功率为0.55瓦，请根据相关信息求出小灯泡的额定功率．（需写出计算过程）

Answer 1

分析 ①变阻器的滑片在两端，分别为最大和最小，根据灯泡的亮度特点及其关系判断出原因；
②首先可根据变阻器的功率得出变阻器两端的电压，根据灯泡的额定电流和额定功率范围可得出灯泡的额定电压范围，然后根据电源电压为2V的整数倍及串联电路的电压规律得出灯泡的额定电压可能值，从而可计算出灯泡的额定电功率．

解答 解：①闭合电键后，发现小灯泡发出昏暗的光，他移动变阻器的滑片移到另一端，小灯泡不发光了，说明开始灯泡两端的电压较大，变阻器的阻值最小，则开关闭合前，未将滑动变阻器的滑片在最小阻值处了；
当变阻器的阻值最小时，灯泡发光昏暗，说明电源电压太低了；
②由P=UI得，灯泡的额定电压最小为：U_小=$\frac{{P}_{小}}{I}$=$\frac{0.5W}{0.25A}$=2V；最大为：U_大=$\frac{{P}_{大}}{I}$=$\frac{1.5W}{0.25A}$=6V；
滑动变阻器两端的电压为：U_滑=$\frac{{P}_{滑}}{I}$=$\frac{0.55W}{0.25A}$=2.2V，
又因为灯泡与变阻器串联，所以U=U_滑+U_额
2V≤U_额≤6V
4.2V≤U≤8.2V
当U=6V
U_额=U‐U_滑=6V‐2.2V=3.8V
P_额=U_额I_额=3.8V×0.25A=0.95W
当U=8V
U_额=U‐U_滑=8V‐2.2V=5.8V
P_额=U_额I_额=5.8V×0.25A=1.45W
故答案为：①电源电压太小；S闭合前滑片在阻值最小处；②0.95W或1.45W．

点评 本题是测量小灯泡电功率的实验，考查了对实验问题的分析及额定功率的计算．②是本题的难点，能够确定电源电压和灯泡额定电压的范围是该题的关键，而且还要注意题目中的隐含条件，即：电源电压为2V的整数倍．